[發明專利]一種水泥漿對儲層傷害的實驗評價裝置及方法

有效

• 申請號: 202110426986.9
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113324886B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 耿學禮;鄭曉斌;蘇延輝;黃毓祥;黃波;王超;高波;史斌;馬西旗;徐鴻飛;敬倩;張靜;李文良;江安;張艷
• 申請（專利權）人: 中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N33/24
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發明公開了一種水泥漿對儲層傷害的實驗評價裝置，包括巖心靜態污染儀、濾液收集罐和鋼套筒，本發明可以模擬在井下溫度、壓力下水泥漿對儲層的污染。水泥漿裝在鋼套筒中，與巖心直接接觸，用釜體中的水泥漿濾液補充水泥漿中的濾失液量，在模擬水泥漿污染的前提下，簡化了實驗設備和實驗流程。由于水泥漿裝在鋼套筒中，即使水泥漿凝固，也不會對設備造成損害。

技術領域

本發明涉及石油開采技術領域，尤其涉及一種水泥漿對儲層傷害的實驗評價裝置及方法。

背景技術

固井是鉆井作業過程中不可缺少的一個重要環節，包括下套管和注水泥。在固井的過程中，儲層會受到水泥漿及其他工作液的傷害，傷害一旦形成會對固井質量、油氣井產能產生影響，固井過程中不配伍的水泥漿體系及其濾液和固體顆粒都會對儲層產生損害。因此，準確評價水泥漿對儲層的損害程度，結合具體的儲層巖心評價優選出與井下環境相匹配的固井水泥漿體系，對保護儲層、提高采收率具有重要的意義。

國內就水泥漿對儲層的傷害研究較少，水泥漿對儲層損害的評價實驗通常參照石油行業標準《SY/T 6540-2002鉆井液完井液損害油層室內評價方法》的設備和方法。但該評價方法所使用的評價設備和方法不能完全兼顧污染介質和污染時間，若使用水泥漿污染儲層巖心需在水泥漿稠化前結束實驗，若使用水泥漿濾液污染儲層巖心，則不能模擬水泥漿固相對儲層的污染。目前國內尚無適用于評價水泥漿對儲層損害程度的相關方法。

西南石油大學的張興國等人發明了一種模擬固井水泥漿對儲層傷害的評價裝置及評價方法，該裝置能夠有效模擬整個鉆完井過程中多種工作液在不同的溫度、壓力、井筒與地層壓差、漏失等復雜工況條件下對儲層的傷害。中國石油天然氣股份有限公司的朱金智等發明了一種水泥漿對儲層損害的評價系統和方法，該系統包括：水泥漿污染裝置、地層環境模擬裝置、巖心固定裝置和控制裝置，該系統通過控制裝置設置了水泥漿污染裝置的工作參數，可以模擬水泥漿快速加熱到設定溫度后，在水泥漿污染裝置和地層環境模擬裝置之間壓差的作用下，驅動水泥漿固相顆粒和濾液不斷流進巖心并逐漸堵塞巖心孔喉，造成滲透率降低的過程。上述兩個發明均能夠模擬固井過程中水泥漿對儲層的損害，但是設備組成復雜，實驗流程繁瑣；并且由于水泥漿的凝固性能，如果實驗時間控制不好、水泥漿固結，實驗結束后設備難以清洗，更嚴重的可能會對實驗設備造成損壞。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種水泥漿對儲層傷害的實驗評價裝置及方法。

本發明提供了一種評價固井水泥漿對儲層損害程度的實驗方法。區別于用水泥漿濾液評價水泥漿對儲層的損害程度，該方法在簡化了評價設備的同時能夠模擬固井水泥漿在井下溫度、壓力條件下對儲層的傷害，可以提高水泥漿對儲層損害的評價準確率。

本發明提供的方法只需要常規的巖心靜態污染儀即可評價水泥漿對儲層的損害程度，在模擬水泥漿污染的前提下，簡化了實驗設備和實驗流程；同時該方法在實驗過程中既不會因為水泥漿的凝固損壞設備，又能使我們按照井下條件進行實驗，得到準確的評價結果。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種水泥漿對儲層傷害的實驗評價裝置，包括巖心靜態污染儀、濾液收集罐和鋼套筒；

所述巖心靜態污染儀包括釜體增壓泵、釜體、巖心夾持器和圍壓泵；所述釜體增壓泵與所述釜體相連，用于向釜體內注入壓力，所述巖心夾持器與所述釜體相連通，所述圍壓泵與所述巖心夾持器相連，用于向巖心夾持器內提供圍壓；

所述濾液收集罐設置于所述巖心夾持器的一側，用于收集由巖心夾持器溢出的濾液；

所述鋼套筒為兩側開口的筒狀結構，放置于與所述巖心夾持器內，其外徑與所述巖心夾持器的內徑相匹配。

在上述技術方案中，所述鋼套筒為一次性可更換裝置。

在上述技術方案中，所述鋼套筒的外徑為2-3cm，長度為4-6cm。